Небольшая деревянная церковь Громовского кладбища оказалась мала, ведь к 1912 г. в Петербурге насчитывалось 3500 поповцев, среди них – 2200 последователей белокриницкого согласия, объединенных в две общины (на Громовском кладбище и на Большой Охте) и имевших десять священников, и 1300 неокружников, в храме которых в Чубаровом переулке служили два священника. В 1912 г., в первый же год после восхождения на кафедру Петроградской и Тверской епархии епископа Геронтия (Лакомкина), началась постройка каменного храма Покрова Пресвятой Богородицы на 2 тыс. человек. Проект в неорусском стиле выполнил московский архитектор-старообрядец Н.Г. Мартьянов.
Место для храма было выбрано на административной стороне кладбища, где к этому времени уже находились дом епископа с большим садом, квартиры для священников, гостиница для приезжих, дом для певчих и хора, пекарня, богадельня, школа и построенный на средства Громовской общины в 1912 г. свечной завод. Усадьба была отделена от Старообрядческой улицы (названа в 1887 г.) кирпичной оградой с воротами в «русском» стиле, которые сохранились. Собор, согласно плану 1927 г., расположили вдоль дороги, отделяющей эту административную часть от захоронений, напротив деревянной Успенской церкви и крестильни. Пятиглавый храм с тремя приделами и шатровой колокольней на высоком подклете, где помещалась церковь Св. Иакова, строили три года. Сохранившиеся фотографии позволяют говорить о смешанном историческом стиле, соединившем формы и мотивы московского зодчества ХУ1—ХУ11 столетий и элементы творческой импровизации архитектора, привнесшего легкий, но ощутимый дух неорусского стиля начала ХХ в.
Храм, рассчитанный на 2000 человек, был построен на средства купцов братьев Николая и Якова Головиных, в особенности же Николая Яковлевича Головина, останки которого были погребены на архиерейском месте. Роскошный пятиярусный иконостас был сделан резчиками Рогожского кладбища на деньги К.Г. Некрасова. Иконы были пожертвованы четой Федоровых, активных прихожан кладбища; богатая церковная утварь, частично старинная, частично стилизованная под старину, пожертвована разными лицами. На колокольне помещались девять колоколов (самый большой весил 320 пудов, средний – 103 пуда); звон был признан очень удачным. В декабре 1914 г. епископ Геронтий[109] освятил небольшой придел апостола Иакова под колокольней, тоже сооруженной на средства Головиных.
13 января 1915 г. при стечении нескольких тысяч молящихся последовало освящение главного Покровского придела. Служили четыре епископа и причт Успенской церкви, очевидцы отмечали прекрасное пение хора. Боковые приделы храма так и остались неосвященными. После постройки каменного храма Успенскую церковь не разобрали, ее использовали для панихид. Ежегодно 1 августа, в первый Спас, крестный ход шел для водосвятия на кладбищенский пруд или через весь город – на Неву.
В 1917 г. причт Громовского кладбища составляли священники церкви Покрова Пресвятой Богородицы Самуил Иванович Артемьев, Онисим Лазаревич Елисеев, протоиерей Василий Степанович Космачов, протодьякон этой церкви Харлампий Илларионович Марков, в доме причта жили Прохор Назарович Назаров, Никита Владимирович Швецов с женой Анной Афанасьевной.